Эволюция спецэффектов при создании кинематографических акул

1. Концепция
2. Теория: от практических эффектов до CGI
3. Практическая модель акулы на примере Jaws, (1975)
4. Гибридная акула на примере Deep Blue Sea, (1999)
5. Полностью CGI-акулы (2010-е) на примере The Shallows (2016) и The Meg (2018)
6. Заключение

Настоящее визуальное исследование нацелено на анализ того, как менялись технологии создания одного и того же объекта, в данном случае — акулы, в разные эпохи развития специальных эффектов. Таким образом, сопоставляя технологии изображения одного стабильного объекта во времени, выявляется не просто история жанра, а эволюция технических подходов к его визуализации. Способы воплощения объекта в кадре принадлежат в различным технологическим периодам.

Акула была выбрана не как сюжетный элемент, а скорее как специфический объект для VFX, так как она является сложной формой для отображения. Движение под водой, блеск кожи, взаимодействие с жидкой средой и ее крупные габариты — всё это дает поле для технологий. Исследователи показывают, что акула — это один из самый часто используемых образов в фильмах про морскую среду. Это произошло именно благодаря сочетанию биомеханической специфики и высокой чувствительности зрителей к ее экранному образу. Также это устойчивый элемент культуры и ее воплощение в кино сильно зависит от доступных технологий. [8] В отличие от наземных существ, акула имеет особенный тип движения, отражающий гидродинамику. Перечисленные факторы делают ее важным объектом для сравнительного VFX-анализа.

Исследование охватывает материалы по конкретным фильмам, в том числе интервью супервайзеров, такие как: Джефф Окун и Уолт Конти (Deep Blue Sea), Скотт Э. Андресон (The Shallows), Адриан де Уэт (the Meg), а также официальные VFX breakdowns.

В рамках визуального исследования рассматриваются три этапа эволюции:

1. Практическая модель (аниматроника);
2. Гибрид практики и CGI;
3. Полностью цифровые модели и симуляции.

Исследование фиксирует также смену визуальной выразительности, которая выражается в разных возможностях практических и цифровых систем. Важным является анализ того, как изменения в технологиях визуализации захватывают не только механическое устройство акулы, но и характер ее движения и нахождения в кадре. Аниматроника раннего периода сильно ограничивала диапазон движений и позволяла отразить только некоторые типы атак и траекторий. В более поздний период развития возможности расширились, но все еще опирались на техническую основу модели. Тем временем современные симуляции позволяют воспроизводить плавную биомеханику и деформацию тканей.

Таким образом, концепция данного исследования строится на сопоставлении трех поколений технологий через анализ конкретных технических решений и результатов в кадре. Выявление того, насколько изменение инструментария влияет на визуальное качество, принципы движения и степень реалистичности кинематографической акулы, является целью визуального исследования.

Начнем с практических моделей и особенностей их применения. Именно они являются ключевым этапом в развитии спецэффектов, так как обеспечивают реальное физическое присутствие объекта в кадре. Акула — сложный объект в плане формы, массы и взаимодействия со средой. Как раз современные аниматронные системы представляют под собой сложные мехатронные конструкции. [5]

Именно физическая модель формирует естественное взаимодействие и со светом, и с водой, и с камерой. Все это факторы, которые полностью цифровыми методами имитировать невозможно.

Механическая модель акулы скорее комплекс, нежели реквизит. Диапазон движений, скорость реакций, степень реалистичности кинематографического образа зависят от управляющих систем и приводов. Однако, в отличие от ранних механических моделей, современная аниматроника уже допускает имитацию сложных движений. [5]

До того, как стали внедряться мехатронные технологии, кинематограф сталкивался с серьезными механическими ограничениями. Традиционные системы были жесткими и недостаточно гибкими. Благодаря данным ограничениям технологиям стало необходимо решительно развиваться вперед.

Волнообразные движения для акул также давались с большим трудом. Взаимодействие с водой, ключевой средой для акулы, показывало недостаток маневренности и плавных реалистичных изгибов корпуса. [4]

Из-за плохо адаптированной механики к жидкой среде модели часто выглядят угловато, излишне жесткие, а их траектория неестественна.

Мотив перехода к CGI заключался в необходимости преодолеть физические ограничения. Индустрия искала альтернативные способы воспроизведения движения и структуры живых существ. [3]

CGI позволила создавать реалистичных и динамичных объектов, которые способны взаимодействовать с окружающей средой и могут демонстрировать сложную биомеханику. Ограничения физических моделей и аниматроники были преодолены. [3]

Симуляция тканей, кожи, отражений и гидродинамики сильно прогрессировала, стала точной. CGI функционирует не как механическая конструкция, а как модель, которая основана на математическом описании поведения живых организмов. Открылись новые возможности в построении сцен. [3]

Механическая акула, созданная для фильма Jaws, имеет название «Брюс». Она представляет собой пример ранней аниматроники, которая основана на механических и гидравлических решениях.

Конструкция акулы не могла выполнять волнообразные и непрерывные изгибы, характерные для настоящего хищника, из-за жесткости своего каркаса. Движения модели в фильме выглядят линейными, рывковыми без пластичности. Это последствия используемых кабельных механизмов.

Однако благодаря естественным световым взаимодействиям, таким как реальные тени, отражения, блики на поверхности акулы, создавалось некое «физическое присутствие». Именно сам факт того, что модель материальна, передал визуальную убедительность. [4]

Конструкция «Брюса» включала в себя металлический каркас, гидравлические цилиндры, тросовые системы и элементы дистанционного управления. По свидетельствам команды, акула весила сотни килограммов, из-за чего ее движение было инерционным. [12] В 1975 году подобная модель находилась на раннем этапе разработки, что обуславливает ограниченный угол сгиба корпуса и низкую скорость реакции.

По словам конструкторов, механическая система проектировалась для контролируемой среды, но так как была необходимость в съемке в открытой воде, создавались дополнительные сложности. Океан давал непредсказуемые нагрузки, из-за чего возникали постоянные поломки. [12]

Команда съемочной группы заявляет, что поломки акулы происходили практически ежедневно. Недостаточная защищенность конструкции от морской волны способствовала попаданию воды в приводные каналы, а далее вибрация и давление нарушали работу гидравлики.

Камера в сценах часто располагается низко и под поверхностью воды. Это усиливает ощущение массивности и подчеркивает у акулы вертикальный силуэт. Движения выглядят рывковыми, у зрителя создается ощущение тяжелого, но неуклюжего хищника, внезапно появившемся в кадре.

Именно перечисленные проблемы привели к тому, что акула в фильме показывалась минимально. В стиле съемок преобладали короткие кадры, скрытая подача, хищник показывался фрагментарно. В дальнейшем это стало частью фирменной стилистики Jaws. По словам команды, после выхода фильма наблюдался всплеск общественного внимания к акулам. [12]

Это продемонстрировало нам и культурное явление, и прямое следствие визуальной стратегии, которая возникла из-за ограничений практических спецэффектов. В 2015 году исследователь предложил термин «эффект Челюстей», который используется для передачи ужаса или резкой смены обстановки. [8]

Данный визуальный код закрепился и в последующей массовой культуре. Именно Jaws считается одним из ключевых, отобразившим акулу как животное-убийцу так, чтобы этот образ стал самым распространенным. Однако, почти все фильмы (96%) изображают взаимодействие акулы и человека жизнеугрожающим. [9]

Подытоживая, практическая модель акулы в фильме Jaws определила направление развития изображения морских хищников. Ограничение механики стали источником особенностей стиля, которые далее были усилены в эпоху CGI.

В конце 1990-х индустрия специальных эффектов пришла к тому этапу, когда традиционная аниматроника не могла обеспечить полный спектр движений, чтобы создавать динамичные сцены с акулами. Как и упоминала ранее, переход от практических эффектов к CGI был подкреплен необходимостью преодолеть физические ограничения.

Фильмы вроде Deep Blue Sea использовали гибридный метод. Они сочетали аниматронные модели для крупного взаимодействия и CGI для динамики и плавания. То есть, физическое присутствие усилено CGI. [5]

Конкретно в Deep Blue Sea крупные планы были созданы благодаря аниматронным головам и туловищам, а сложные движения, такие как удары, прыжки, развороты, выполнялись CGI моделями.

Аниматронные акулы способны выражению, так называемой, мускулатурной артикуляции при открытии пасти, поворотах головы и так далее. Такая детальность при только компьютерных моделях того времени была невозможна. CGI конца 1990-х еще не обладало совершенными шейдерами кожи и симуляцией мышечных слоев.

Сцены высокоскоростного плавания, резких атак, сложные траектории, все это требует воспроизведения волнообразной кинематики, что является большой сложностью для механики. В фильме эта проблема была решена с помощью компьютерной анимации, симулируя изгибы позвоночника, хвостовой тяги, плавников. Базовой основой для CGI акул были анатомически точные цифровые модели, они позволили анализировать биомеханику. [5] В Deep Blue Sea CGI акулы двигались с S-образными изгибами, задействуя сложные повороты корпуса при плавании.

В сценах атак визуальная структура строилась на чередовании крупного плана аниматронной головы и широкий CGI кадров, а общий ракурс камеры слегка сверху или сбоку. Благодаря этому усиливается динамика сцены.

Гибридный подход в фильме послужил в качестве связующего этапа между аниматроникой эпохи Jaws и полностью цифровыми акулами современности.

Если говорить о современной визуализации акул в кино, то все строится на цифровых технологиях, полностью заменивших практические модели. Цифровые акулы создаются в таких условиях, где нет физических ограничений, любые движения, изгибы и ускорения задаются алгоритмически.

Внедрение компьютерной графики изменило производственный процесс в кино. Теперь цифровые создания — это неотъемлемая часть кинопроизводства. [3]

Анимация цифровой акулы строится на принципе моделирования биологических движений. Такие хищники обладают подвижной кожей, реалистичными локальными деформациями, что невозможно воспроизвести с помощью жесткого аниматронного каркаса. [4]

Взаимодействие с водой также отражается максимально точно: всплески, пена, движение воды. В сценах The Shallows симуляция воды и частиц создавались в отдельных слоях вокруг тела акулы. Использовались изображения пены, вихрей и брызг. [6]

Вторую главенствующую роль в данном случае играет также освещение и прозрачность. Команда отмечает, что в The Shallows одним из самых сложных аспектов было построение корректного подводного освещения. Необходимо было добиться преломления, мягких теней, эффектов рассеивания света и бликов на коже. Ракурс камеры часто располагается близко к поверхности воды, что подчеркивает отражение акулы на поверхности воды и силуэт под ней. [2]

Шейдеры кожи также включали несколько слоев. А именно эпидермальный микрорельеф, подкожную структуру, влажность поверхности и динамические отражения. [6] Такого невозможно добиться с помощью упрощенной текстуры ранних компьютерных моделей.

Во многих современных фильмах скорость и агрессия акулы подчеркивается с помощью цифровых технологий. Например, фильм The Meg, где CGI конструкция позволяет вывести движения акулы за пределы биологических норм. [8]

Создание мегалодона для фильма The Meg стало примером масштабного применения CGI. Его разрабатывали совместно несколько студий, прежде всего — Scanline VFX и Sony Pictures Imageworks (SPI).

Одним из ключевых аспектов работы стало создание анатомически верной модели мегалодона. Первоначальный 3D-скульпт был переработан с учетом массы и инерции огромного тела. Особое внимание уделялось работе позвоночника. Команда использовала такие симуляционные инструменты, которые позволили добиться ощущения дышащих тканей и реалистичного смещения поверхности в момент движения челюстей и разворотах туловища. Это обеспечило эффект массивной рыбы. Ранее это было недостижимо без физической модели. [11]

Сцены большого масштаба, например разрывы поверхности, образование шлейфов, пузырьковые следы, создавались в рамках многослойной симуляции. Каждая часть движения хищника генерировала отдельный слой воздействия на воду. Размер существа превышал 20 метров. [11]

Супервайзер The Meg Адриан де Уэт подчеркивает, что наиболее сложной задачей было освещение. Были использованы многослойные шейдеры, для имитации подводного рассеянного света и поглощения спектра. Также использовалась система мокрых бликов, которые динамически менялись в зависимости от глубины сцены. Освещение направлено сверху и частично рассеивается в толще, тем самым создавая градиент светотени на теле. С помощью этого мегалодон выглядит по-разному в отличающихся условиях, но при этом сохраняет визуально целостный образ. [1]

Современные технологии создания акул исчерпали механические ограничения и сочетают в себе процедурную анимацию, симуляцию среды и физические алгоритмы.

Эволюция технологий создания кинематографических акул демонстрирует последовательный переход от механических конструкций сначала к гибридным системам, а затем к полностью цифровым.

Изменения в визуальных эффектах оказывает влияние не только на эстетику кино, а еще и на представления зрителя о морских хищниках.

Например, ограниченная подвижность модели в Jaws вынудила скрывать акулу до кульминационных моментов, что показывает, как техническая недостаточность создала кинематографический прием, ставший каноном жанра.

Гибридная эпоха стала переходной зоной, где технология впервые приблизилась к биомеханике реальной акулы. В Deep Blue Sea показывается, как практическая модель создает фактуру, а компьютерная графика дополняет ее с помощью плавности и гибкости.

Современный CGI меняет саму природу экранного существа. В The Shallows и The Meg особенно видно, что акула может быть не просто цифровой копией реального животного, но и в несколько раз больше и массивнее. Зритель погружен в новую цифровую экосистему.

Путь кинематографической акулы является отражением общей тенденции в индустрии. Переход от физических моделей к цифровым симуляциям показывает движение к полной цифровой управляемости, что необратимо.